Sm_(0.5-x)Ba_xSr_(0.5)Co_(0.8)Fe_(0.2)O_(3-δ)-30% GDC复合阴极电化学性能研究

采用溶胶凝胶-低温燃烧法制备Sm_(0.5-x)Ba_xSr_(0.5)Co_(0.8)Fe_(0.2)O_(3-δ)(x=0~0.20)系列粉体,并掺入30%GDC(Ce_(0.9)Gd_(0.1)O_(1.95))制成复合阴极SBSCF-30GDC。利用XRD衍射仪和扫描电镜对材料的结构和微观形貌进行分析,用电化学工作站测量其对称阴极的交流阻抗谱。结果表明,制备的Sm_(0.5-x)Ba_xSr_(0.5)Co_(0.8)Fe_(0.2)O_(3-δ)样品,当x=0时为斜方六面体,当x0为单一的立方钙钛矿结构。随着Ba含量的增加,衍射峰的角度向低角度方向偏移。随着温度的升高,各个成分的电极极化电阻减小。     

自蔓延法制备Na_xSm_(0.3)Ca_(2.7-x)Co_4O_(9+δ)粉体及其性能研究

本文采用自蔓延法,以去离子水为溶剂,柠檬酸为螯合剂,硝酸盐和氧化物为原料成功的制备了NaxSm0.3Ca2.7-xCo4O9+δ(x=0,0.1,0.15,0.2)化合物粉体,表征了粉体的粒度分布,并对Na0.2Sm0.3Ca2.5Co4O9+δ粉体进行了粉末压形实验,实验结果表明:NaxSm0.3Ca2.7-xCo4O9+δ(x=0.2)陶瓷粉体的压形规律符合黄培云压制方程,压制模量M为0.095223 MPa,而非线性指数m为4.000317。探索了Na+和Sm3+共掺杂对其块体在473～973 K温度区间内的热电性能影响,其中Na0.2Sm0.3Ca2.5Co4O9+δ在973 K时的电阻率和Seebeck系数分别为6.044 mΩ.cm和175.4μVK-1,热电转换功率因子达到5.09×10-6W m-1K-2。     

La_(0.9)Rb_(0.1)Co_(1-x)Fe_xO_(3-δ)钙钛矿催化剂上NO_x辅助碳烟燃烧性能的研究

通过柠檬酸溶胶凝胶法制备了La_(0.9)Rb_(0.1)Co_(1-x)Fe_xO_(3-δ)(x=0.1～0.8)系列钙钛矿催化剂。通过X射线衍射(XRD)、氢气程序升温还原(H_2-TPR)、NO_x程序升温脱附(NO_x-TPD)及X射线光电子能谱(XPS)考察了Fe含量变化对催化剂结构、NO_x辅助碳烟燃烧反应活性、催化剂氧化还原活性、催化剂表面Fe和Co的化学状态以及NO_x储存能力的影响。结果表明:所制备的催化剂均保持钙钛矿结构,Co与Fe的共掺杂改变了B位金属的化学状态,催化剂表面存在Co~(2+)和更高价态的Fe物种。相比纯LaCoO_3和LaFeO_3,La_(0.9)Rb_(0.1)Co_(1-x)Fe_xO_(3-δ)(x=0.1～0.8)催化剂碳烟燃烧的特征温度T_(50)分别下降约30和70℃,碳烟燃烧的速度也随之加快。同时,在NO_x辅助碳烟燃烧过程中,NO氧化所生成的NO_2可与碳烟反应生成N_2,其中La_(0.9)Rb_(0.1)Co_(0.6)Fe_(0.4)O_(3-δ)催化剂具有最高的NO_x消除能力,在381℃时达到36.4%。     

New environmental-friendly yellow pigments Y_(4-x)A_xMoO_(9+δ)(A =Ta,Tb)

A series of inorganic yellow pigments with general formula Y_(4-x)A_xMoO_(9+δ)(A = Ta, Tb), where x = 0,0.05,0.1,0.2, 0.4 for Ta and χ = 0, 0.005, 0.01.0.03, 0.05 for Tb,were synthesized by a conventional ceramic method at 1400 ℃ for 6 h in air. The samples were characterized by XRD,EDS,XPS,SEM,TG-DSC,UV-vis-NIR reflectance spectroscopy and CIE L*a*b* color scales. It is found that the substitution of A(A = Ta, Tb) for Y~(3+) in Y_4 MoO_9 decreases the NIR reflectance of the pigment samples, but the developed pigments Y_(4-x)A_xMoO_(9+δ)(A = Ta, Tb) still exhibit impressive NIR solar reflectance. The brighter yellow color of inorganic pigments Y_(4-x)A_xMoO_(9+δ)(A = Ta, Tb) is available when x is about 0.1 for Ta and 0.01 for Tb. The results make them a series of potential candidates as ecological yellow pigments because of their high reflectance, lightness, intense coloration and excellent thermal and chemical stability.     

三位置掺杂对BiCuSeO功能陶瓷热电性能的影响

对BiCuSeO功能陶瓷进行Bi/Cu/Se三位置掺杂,采用机械合金化和放电等离子烧结工艺制备Bi_(1-x)Ba_(x/2)-Pb_(x/2)Cu_(1-x)Ni_xSe_(1-x)Te_xO (x=0,0.02,0.04,0.06,0.08,0.10,摩尔分数)陶瓷,通过掺杂前后的物相组成、组织结构、电传输参数、热传输参数等表征,研究三位置掺杂对Bi Cu Se O功能陶瓷热电性能的影响和强化机理。结果表明,三位置掺杂可杂糅几种元素的增益效果,使Bi Cu Se O功能陶瓷保持较高Seebeck系数的前提下,电导率和功率因子显著提高。最佳掺杂量x为0.10,所得Bi_(0.90)Ba_(0.05)Pb_(0.05)Cu_(0.90)Ni_(0.10)Se_(0.90)Te_(0.10)O陶瓷在873 K温度下获得最高功率因子0.71 m W/(m·K~2)和最大热电优值1.06,分别约为未掺杂陶瓷的2.5倍和2倍。     

Mn,Al元素替代对A_2B_7型La-Y-Ni储氢合金的影响

采用高频感应熔炼法制备了A_2B_7型LaY_2Ni_(10.5-x)(MnAl)_x, LaY_2Ni_(10.5-0.8x)Mn_(0.5x)Al_(0.3x), LaY_2Ni_(10.5-0.6x)Mn_(0.5x)Al_(0.1x)(x=2.0, 1.5, 1.0)储氢合金,在Ar气氛和925℃下对铸态合金进行退火处理,通过X射线衍射(XRD)和电化学测试等分析方法系统研究了Mn, Al部分替代Ni元素对合金相结构和电化学性能的影响。研究结果表明:合金由Ce_2Ni_7相、 Gd_2Co_7相、 LaNi_5相、 PuNi_3相和Ce_5Co_(19)相组成,随着Mn, Al替代量的降低,合金中的Gd_2Co_7相含量减少至消失, Ce_2Ni_7相含量增加,各相晶胞体积减小。电化学P-C-T曲线显示不同吸氢态造成的双平台现象,随着Mn, Al替代量的降低,合金吸放氢坪台压升高,平台区域变宽。电化学性能测试表明,随着Mn, Al替代量的减少,合金的最大放电容量,倍率性能和循环性能明显提高。合金高倍率性能的提升主要与合金中Gd_2Co_7相含量降低和Ce_2Ni_7相的增加有关。     

Yb掺杂对热电化合物Ca_(3-x)Yb_xCo_4O_(9+δ)电性能的影响

采用溶胶凝胶法合成Ca3-xYbxCo4O9+δ(x=0,0.15,0.30,0.45)化合物粉体,以粉体为原料结合放电等离子烧结(SparkPlasmaSinte-ring,SPS)制备出致密的块体材料。研究了Yb掺杂对热电化合物电传输特性的影响。结果表明:在300～850K温度范围内,每个样品的See-beck系数又随着温度的升高而单调增大,而Yb取代Ca可使材料的电阻率(ρ)和Seebeck系数同时增加,这是因为三价的Yb3+取代二价的Ca2+将使化合物的载流子浓度降低,当x=0.30时,材料的功率因子最佳,850K时达到0.32×10-3W.K-.2m-1。     

反应条件对小粒径Ni_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)(OH)_(2)产品性能的影响北大核心

本文通过共沉淀实验,研究了反应条件中镍钴锰硫酸盐溶液浓度、温度、PH和反应时间对小粒径Ni_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)(OH)_(2)产品振实密度、比表面积、硫质量分数的影响。结果表明:过高或者过低的镍钴锰硫酸盐溶液浓度、温度、PH反应条件都不利于产品质量控制,当PH为12.00~12.20、浓度为2.5 mol/L、温度为35~40℃、反应时间为30 h时,可以合成较高性能的小粒径Ni_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)(OH)_(2)产品。     

LaFe_(11.9)Co_xSi_(1.1)C_(0.15)(x=0.70,0.75,0.80)合金的磁热性能

利用高频悬浮炉熔炼LaFe_(11.9)Co_xSi_(1.1)C_(0.15)(x=0.70,0.75,0.80)合金锭,高纯氩气环境下,在1363 K温度下退火144 h,随炉冷却到室温。对得到的样品进行XRD相图分析,主相均为Na Zn13型立方结构,且晶格常数随着Co含量的增多有所增大。LaFe_(11.9-x)Co_xSi_(1.1)C_(0.15)(x=0.70,0.75,0.80)合金的居里温度分别为291 K、296 K、303K,最大磁熵变为6.0 J/(kg·K)、5.6 J/(kg·K)、4.5J/(kg·K),即随着Co含量的增加,材料的居里温度逐渐升高,最大磁熵变值逐渐降低。并且,随着Co含量增加材料的抗压强度也逐渐增大,在x=0.80时最大抗压强度为749.6 MPa,通过计算LaFe_(11.15)Co_(0.75)Si_(1.1)C_(0.15)的RCP(S)值约为123.2 J/K,与Gd的相差不大,能够满足室温磁制冷机实用。     

低碳钢中第2相NbC_xN_(1-x)的x值

采用现有计算方法,对低碳钢中铌的碳氮化物NbCxN1-x中的x值进行了理论计算.计算结果表明,NbCxN1-x中的x值主要受成分和温度的影响,随钢中C含量增大、N含量减小而增大,随温度的升高而减小之.通过与相关实验结果比较发现:在一定的成分、温度范围内计算结果与之符合良好;对于超出该范围的Nb微合金化低碳钢,计算结果可作参考.给出了温度和范围成分分别为1050～1250℃和0.10%C-0.005%N-0.20%Nb～0.20%C-0.005%N-0.20%Nb.     

烧结条件对Li_(1+x)[Ni_(0.35)Mn_(0.65)]O_(2+y)材料性能的影响

研究了不同烧结温度及恒温保持时间对富锂锰基正极材料Li_(1+x)[Ni_(0.35)Mn_(0.65)]O_(2+y)形貌、结构及电化学性能的影响。XRD及SEM研究结果表明:所合成的Li_(1+x)[Ni_(0.35)Mn_(0.65)]O_(2+y)正极材料为层状α-NaFeO_2结构,类球形,单颗粒大小均匀。扣式电池测试结果表明:当电流密度为12.5 m A/g,测试电压在2.0~4.8 V时,Li_(1+x)[Ni_(0.35)Mn_(0.65)]O_(2+y)材料最高初始放电比容量为213.3 m A·h/g,首次放电效率为71.0%。扣电进行EIS测试,结果表明材料具有较小的电荷转移阻抗。     

Ho_2Co_(17-x)Mx化合物的结构和磁学性能

本文研究了Ho_2Co_(17-X)M_X(M=Ni,Fe,Mn,Cr,Ti,V,Al,Cu)的均匀范围,点阵常数,居里温度T_C,室温内秉矫顽力H_C与成分X的关系。Ho_2Co_(17),Ho_2Ni_(17),Ho_2Fe_(17)都具有Th_2Ni_(17)型六角结构,它们的点阵都数也都很接近,但是,Ho_2Co_(17-X)Ni_X和Ho_2Co_(17-X)Fe_X仅在X<5时,才是单相。Ho_2Co_(17-x)Ni_X,Ho_2Co_(17-X)和Ho_2Co_(17-X)Cu_X化合物的居里温度分别在X=1,3,0.9时出现最高值。这似乎表明Ni,Fe,Cu在低浓度时对化合物中Co亚点阵的Co—Co交换相互作用的影响,与在高浓度时不同。     

La_(0.67)Ca_(0.33-x)Ba_xMnO_3的电输运性质反常及磁电阻温度稳定性

用固相反应法制备La_(0.67)Ca_(0.33-x)Ba_xMn O_3(x=0,0.10,0.15,0.20,0.25)系列样品,烧结温度为1200℃。通过X射线衍射(XRD)图谱,扫描电子显微镜(SEM)照片、零场和加场下的电阻率-温度(ρ-T)曲线,磁电阻-温度(MR-T)曲线,研究Ba~(2+)替代Ca~(2+)的La_(0.67)Ca_(0.33-x)Ba_xMnO_3的电输运性质及磁电阻温度稳定性。结果表明:随Ba~(2+)替代量的改变晶体结构发生变化,x=0的样品为立方结构,x=0.10的样品为正交结构,x=0.15,0.20,0.30的样品为六方结构。x=0.10样品的电输运性质出现反常,它的电阻率不仅比未掺Ba的La_(0.67)Ca_(0.33)Mn O_3高出60倍,也比高掺Ba样品的电阻率高出几倍,随Ba~(2+)替代量的增加电阻率逐渐下降,用掺Ba引起的晶格结构变化及Mn O_6八面体畸变进行解释;高掺Ba样品实现了室温附近磁电阻温度稳定性,x=0.15的样品在187~246 K温区磁电阻为(8.91±0.42)%,x=0.20的样品在230~290 K温区磁电阻为(6.07±0.32)%,x=0.25的样品在320 K以下直至50 K温区磁电阻均大于14%。在0.8 T磁场下在室温附近产生磁电阻的温度稳定性有利于MR效应的实际应用。磁电阻温度稳定性机制是,钙钛矿的磁电阻是体相内双交换作用产生的本征磁电阻与界面自旋相关散射或自旋极化隧穿产生的低场磁电阻的叠加,制备样品时控制烧结温度(1200℃),尽量提高低场磁电阻,两种磁电阻叠加产生磁电阻温度稳定性。     

Sm_2Co_(17)型高温永磁材料的性能及应用

阐述了Sm_2Co_(17)型永磁材料的高温磁性能和应用前景。从温度内补偿的角度出发,用重稀土金属Er部分地取代Sm_2(Co,Cu,Fe,Zr)_(7.22)中的Sm,可以有效地降低材料的温度系数,获得在高温下使用的高性能永磁材料。讨论了磁体在高温老化处理后回复到室温的磁性能变化及磁体长径比与温度稳定性的关系。     

钙钛矿氧化物Eu_(1-x)Sr_xCoO_(3-δ)的结构和性能

以固相反应法合成了钙钛矿型复合氧化物Eu_(1-x)Sr_xCoO_(3-δ)(x=0.1,0.3,0.5,0.7)材料。研究了各样品的晶体结构、化学状态和电输运性能,测试了样品在不同温度下的直流电导率。结果表明,合成样品都呈类钙钛矿结构,在低温段,载流子具有p型小极化子导电特征,同时,样品随着掺杂比例的变化晶格氧变化较大,Eu0.5Sr0.5CoO3-δ氧空位浓度最大,氧输运性能较好,是较好的固体氧化物燃料电池阴极材料。     

锂离子电池材料LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_2的制备与性能研究

以Ni_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)(OH)_2与碳酸锂为原料,采用高温固相法制备得锂离子电池正极材料LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_2。用X射线衍射、扫描电镜以及充放电测试对样品进行表征,研究了烧结温度对材料电化学性能的影响。结果表明,当烧结温度为880℃时,合成的LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_2材料物相单一无杂项,具有标准的的ɑ-Na FeO_2晶型。SEM测试表明,产物为球形且球形度较好,颗粒粒度均一,平均粒度均在10μm。880℃烧结的材料在3.0~4.3 V、0.1 C的倍率下放电比容量可达188 m A·h/g,在1.0 C的倍率下循环10次后电池容量保持率为95.46%,表现出较好的电化学性能。     

Study on electrochemical property of La_(0.75)Mg_(0.25)Ni_(2.85)Co_(0.45–x)(AlSn)_x (x=0.0,0.1,0.2,0.3) alloys

La_(0.75)Mg_(0.25)Ni_(2.85)Co_(0.45–x)(AlSn)_x(AlSn)_x(x=0.0,0.1,0.2,0.3) alloys were prepared by magnetic induction melting method, and the phase composition and electrochemical properties were investigated systematically. The alloys were mainly composed of LaNi5, La2Ni7 and LaNi3 phase, and the cell volume of LaNi5 increased with the Al and Sn contents. For the alloy corresponding to x=0.0, the Cmax and C150 were 348.9 and 185 mA h/g, respectively, then for the alloy electrode with x=0.2, even though the Cmax was only 309.0 mA h/g less than 348.9 mA h/g, the C150 of 231 mA h/g was much higher than 185 mA h/g. And the values of the limit current density, anodic peak current density and hydrogen diffusion coefficient of the La0.75Mg0.25Ni2.85Co0.35(AlS n)0.1(x=0.1) alloy were 1079.5, 1023.8 mA /g and 5.71×10–10 cm2/s, respectively. Which were the highest than that of any other electrodes. These results suggested that the kinetic property of the La_(0.75)Mg_(0.25)Ni_(2.85)Co_(0.45–x)(AlSn)_x(AlSn)_x(x=0.0, 0.1, 0.2, 0.3) electrodes could be improved effectively by adding moderate contents of Al and Sn.     

机械合金化制备Mg76-xTi12+xNi9Cr3(x=4,8,12,16)合金贮氢性能的研究

采用机械合金化制备Mg(76-x)Ti(12+x)Ni9Cr3(x=4,8,12,16)合金,通过X射线衍射(XRD)、热分析(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)和压强-成分-温度(PCT)分析等方法对合金进行分析和表征.结果表明:Mg(76-x)Ti(12+x)Ni9Cr3(x=4,8,12,16)合金相主要由Mg2...     

Li, Co共掺杂ZnO纳米颗粒的结构和磁性研究

利用溶胶-凝胶法制备了不同组分的Zn_(0.95-x)Co_(0.05)Li_xO纳米颗粒, 并通过透射电子显微镜、 X射线衍射、紫外-可见吸收光谱和振动样品磁强计对其结构和磁性进行了系统的研究. 结果表明, 当Li掺杂比例在7%以下时, Zn_(0.95-x)Co_(0.05)Li_xO纳米颗粒仍具有很好的ZnO六角纤锌矿结构, 但随着Li掺杂量的增加, 晶格常数a和c值略有减小; Zn_(0.95-x)Co_(0.05)Li_xO的室温铁磁性随x的增大而显著增强. 当Li掺杂量达到9%时, 在Zn_(0.95-x)Co_(0.05)Li_xO纳米颗粒的XRD谱中检测出第二相的LiCoO_2団簇, 样品的铁磁磁化强度明显下降. 表征结果显示Li掺入Zn_(0.95)Co_(0.05)O的反应过程可以分为3个阶段. 前两个阶段分别在材料中引入了Li′_(Zn)深能级缺陷和Li~+填隙离子, 第三个阶段则产生了LiCoO_2第二相结构. 样品铁磁性的变化与Li掺杂引入的这些缺陷和第二相有关, 可由束缚磁极化子(BMP)模型解释.     

具有核壳结构的高电压正极材料Li(Co_(0.9)Ni_(0.05)Mn_(0.05))O_2的制备与表征

以共沉淀法制备的Ni-Mn包覆Co_3O_4前驱体和Li_2CO_3为原料,通过高温固相法制得了具有核壳结构的锂电池正极材料Li(Co_(0.9)Ni_(0.05)Mn_(0.05))O_2.用扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)和充放电测试表征了样品的形貌、晶体结构和电化学性能.结果表明,所制备的核壳结构Li(Co_(0.9)Ni_(0.05)Mn_(0.05))O_2具有良好的电化学性能,在3.0~4.5 V和3.0~4.6 V,0.2 C下首次放电容量分别达到180.5 m A·h·g~(-1)和201.3 m A·h·g~(-1),在1 C下,循环50周后容量保持率分别为89.3%和63.3%.